Mudanças geomorfológicas em paisagens fluviais após evento extremo de corridas de lama e detritos : estudos da bacia do Rio Jacareí, sul do Brasil

Orientador: Prof. Dr. Eduardo Vedor de PaulaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa : Curitiba, 19/04/2022Inclui referências: p. 144-161Resumo: Em 11 de março de 2011 uma série de processos gravitacionais foram desencadeados nas vertentes da Serra da Prata (litoral do Paraná), alterando profundamente a paisagem da bacia hidrográfica do rio Jacareí. A planície aluvial do rio Jacareí foi a área mais impactada pelo evento, soterrada pelas corridas de lama e detritos. Apesar disso, pouco se sabe sobre a interferência desse processo na estruturação sedimentar recente na planície aluvial e sobre as alterações fluviais nos trechos de canal de serra e de planície. Corridas de lama e detritos estão intrinsecamente relacionadas à morfogênese da Serra do Mar, contribuindo no aporte de sedimentos terrígenos à planície litorânea. O caso da bacia do rio Jacareí ilustra um processo comum na evolução das planícies aluviais situadas às margens da Serra do Mar, podendo revelar mais informações sobre a dinâmica de evolução desta paisagem. O objetivo desta tese é analisar as mudanças geomorfológicas na bacia do rio Jacareí, com ênfase em sua planície aluvial, a partir dos impactos das corridas de lama e detritos de 2011 no sistema fluvial. Especificamente, as análises foram pautadas em: 1) Identificar e caracterizar unidades morfoestratigráficas na planície aluvial do rio Jacareí; 2) Caracterizar a sedimentologia dos depósitos formados por corridas de lama e detritos em 2011 na planície aluvial do rio Jacareí; 3) Comparar a forma em planta de canais fluviais intramontanos, situados na Serra da Prata no período pré-evento e pós-evento; 4) Mensurar a evolução geomorfológica do rio Jacareí (trecho de planície), comparando o cenário anterior e posterior ao evento extremo de 2011. Os procedimentos metodológicos se distribuíram entre a elaboração de uma base de dados geoespaciais, campanhas de campo, análises laboratoriais, mapeamentos, análise em ambiente de Sistema de Informações Geográficas e testes estatísticos. A planície aluvial do rio Jacareí apresenta unidades morfoestratigráficas formadas pelo evento de 2011. Os depósitos formados apresentam fácies arenosas em estrutura maciça (Sm) sobreposta a fácies de material fino com elevado teor de matéria orgânica. Foi estimado que o evento de 2011 gerou um depósito com 1.7 milhão de toneladas de sedimentos, valor 8,5 vezes maior que a produção anual estimada de sedimentos nas unidades hidrográficas que drenam para o Complexo Estuarino de Paranaguá. Foram verificados processos de reorganização fluvial em canais fluviais intramontanos, divididos em capturas, formação de canais intermitentes e corte/desvio. No campo da morfodinâmica, foram constatadas maiores taxas de migração lateral do rio no período pós-evento, possivelmente relacionadas às transformações impostas pelo evento de 2011 e obras de engenharia executadas posteriormente. Os resultados obtidos permitem reflexões acerca dos processos evolutivos em planície aluvial, tais como: 1) compreensão da arquitetura sedimentar típica de evento de soterramento de planície aluvial - fácies arenosas em estrutura maciça sobrepostas a solos soterrados; 2) participação dos eventos de soterramento na dinâmica de evolução de rios meandrantes em margem serrana. A atual configuração de paisagem da planície aluvial do rio Jacareí deve ser considerada em estudos de ordenamento territorial, visto a alteração das dinâmicas da paisagem em comparação ao período anterior a 2011.Abstract: In March 2011, a series of gravitational processes were triggered on the slopes of Serra da Prata (coast of Paraná, southern Brazil) profoundly altering the landscape of the Jacareí basin. The alluvial plain of the Jacareí River was the area most impacted by the event, buried by mud and debris flows. However, the interference of this process in the recent sedimentary structuring in the alluvial plain and on the fluvial alterations in the stretches of the mountain channel and the plain is still unknown. Mud and debris flows are intrinsically related to the morphogenesis of Serra do Mar, contributing to the contribution of terrigenous sediments to the coastal plain. The case of the Jacareí basin illustrates a common process in the evolution of the alluvial plains located on the banks of the Serra do Mar, which may reveal more information about the dynamics of this landscape evolution. In this thesis, the objective is to analyze the geomorphological evolution of the Jacareí basin, with emphasis on its alluvial plain, from the impacts of the mud and debris flows of the 2011 river system. Specifically, the analyzes were guided by: 1) Identifying and characterizing morphostratigraphic units in the alluvial plain of the Jacareí River; 2) To characterize the sedimentology of the deposits formed by mud and debris flows in 2011 in the alluvial plain of the Jacareí River; 3) Measure the geomorphological evolution of the Jacareí River (plain stretch), comparing the scenario before and after the extreme event of 2011; 4) Compare the shape in plan of intramontane fluvial channels located in Serra da Prata in the pre-event and post-event period. The methodological procedures were distributed among the elaboration of a geospatial data base, field campaigns, laboratory analysis, mapping, analysis in a Geographic Information System environment and statistical tests. The alluvial plain of the Jacareí River has morphostratigraphic units specifically formed by the 2011 event. The deposits formed have sandy facies in massive structure (Sm) superimposed on facies of fine material with a high content of organic matter. It was estimated that the 2011 event generated a deposit with 1,7 million tons of sediments, a value 8.5 times greater than the estimated annual production of sediments in the hydrographic units that drain into the Estuarine Complex of Paranaguá. Fluvial reorganization processes were observed in intramontane fluvial channels, divided into captures, channel formation and cut/diversion. In the field of morphodynamics, higher rates of lateral migration of the river were observed in the post-event period, possibly related to the transformations imposed by the 2011 event and engineering works carried out later. The results obtained allow reflections on evolutionary processes in floodplains, such as: 1) understanding of the sedimentary architecture typical of floodplain burial events - sandy facies in massive structure superimposed on buried soils; 2) participation of burial events in the dynamics of evolution of meandering rivers on the mountain bank. The current landscape configuration of the Jacareí river floodplain should be considered in territorial planning studies, given the change in landscape dynamics compared to the period prior to 2011